Hyperlaktasidemia suurissa vatsaleikkauksissa ja monokarboksylaattireseptoreissa (NETTUNO)

Maitohappoasidoosi johtuu perinteisesti solujen hypoksiasta eli epätasapainosta kehon hapentarpeen ja sen saatavuuden välillä. Laktaattia tuottavat lihakset, iho, aivot, punasolut ja suolistos, ja se eliminoituu maksassa ja munuaisissa. Laktaattia tuotetaan seuraavalla biokemiallisella reaktiolla: Pyruvaatti + pelkistetty nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi (NADH) + H+ ↔ Laktaatti + nikotiiniamidi-adeniinidinukleotidi (NAD+). Normaaleissa olosuhteissa tämä reaktio tuottaa laktaattia pyruvaatista suhteessa 10:1. Pyruvaatti tulee glykolyysistä ja sitä käyttävät mitokondriot. Kun glykolyysi lisääntyy tai mitokondrioiden oksidatiivinen fosforylaatio estetään, pyruvaatti kerääntyy ja muuttuu laktaatiksi aiheuttaen hyperlaktasidemiaa ja asidoosia. Normaalit laktaattitasot ovat 0-2 mmol/l. Hyperlaktasidemia, joka yleensä määritellään yli 2,2 mmol/L:n arvoiksi, jaetaan kahteen tyyppiin: A (liittyy hypoksiaan) ja B (liittyy lisääntyneeseen stressin aiheuttamaan aerobiseen aineenvaihduntaan, mitokondriosairauksiin ja lääkkeiden, kuten metformiinin ja beeta2-agonistien käyttöön) . Laktaatti/pyruvaatti-suhteen avulla voimme erottaa kaksi hyperlaktasidemiatyyppiä. Tyypin A hyperlaktasidemiassa tämä suhde on >10, kun taas tyypin B tapauksessa se pysyy vakiona (L/P=10). Maksan toimintahäiriön tapauksessa hyperlaktasidemiaan voi liittyä vaihteleva L/P-suhde, joka perustuu laktaatin puhdistuman alenemiseen. Itse asiassa laktaatin uuttaminen voi riippua maksan verenkierrosta, joidenkin laktaatin kuljetukseen osallistuvien geenien polymorfismista (pääasiassa MCT1) ja vedyn potentiaalista (pH), joka estää glukoneogeneesiä, kun arvo on alle 7,10. Koska maitohappo on hydrofiilinen heikko happo, sen kuljettaminen kalvojen läpi vaatii kuljettajia, jotka kuuluvat kuljettajaperheen monokarboksylaatteihin (MCT:t), joita koodaa liuenneen aineen kantajaperheen 16 (SLC16) geeniperhe. On osoitettu, että MCT1 (rs1049434) T1470A-polymorfismi liittyy laktaatin transmembraanikuljetuksen puutteeseen: itse asiassa T-alleeli korreloi noin 50 %:n alenemisen kanssa laktaatin kuljetusnopeudessa verrattuna A6-alleeliin. MCT4, jolla on erittäin alhainen affiniteetti pyruvaattiin ja suurempi affiniteetti laktaattiin, varmistaa, että pyruvaatti muuttuu laktaatiksi ennen kalvon läpi tapahtuvaa kuljetusta. Näihin reseptoreihin vaikuttavat polymorfismit voivat vaikuttaa transmembraanisen laktaatin virtauksen eri nopeuteen ja siksi korreloi seerumin laktaatin vähäisemmän tai suuremman kertymisen kanssa. Toinen laktaatin kuljetukseen osallistuva kalvoreseptori on äskettäin kuvattu: G-kytketty proteiinireseptori 81 (GPR81), jota esiintyy rasvasoluissa. Tätä reseptoria koodaavaan geeniin vaikuttavat polymorfismit voivat korreloida erilaisen laktaatin kertymisen kanssa. Laktaattipitoisuuden nousu korreloi usein lisääntyneen sairastuvuuden ja kuolleisuuden kanssa kriittisissä tilanteissa, kuten sepsis, trauma, suuri sydän- ja vatsaleikkaus. Perioperatiivisten biomarkkerien, kuten laktaatin, mittaamista käytetään usein kliinisessä käytännössä tulosennusteena. Tutkimuksia ei kuitenkaan ole pyritty tunnistamaan tilanteita, joissa laktaattien nousu ei ole kliinisesti merkittävää, koska se liittyy muuttuneeseen geneettiseen polymorfismiin.

Tutkijat olettivat, että laktaattitasot 3 tunnin kuluttua suuren vatsaleikkauksen päättymisestä ovat korkeammat potilailla, joilla on T-alleeli verrattuna MCT1-geenin A-alleeliin.